(57)【要約】  【課題】  金属筺体を使用し、かつアース線を必要とせずに静電気の放電を可能にした電子機器等の静電気放電構造を提供する。  【解決手段】  金属製の筐体１内に収容された回路基板２に形成された静電気放電用グランドパターン７と、静電気放電用グランドパターン７の一部に絶縁部７ｂを隔てて形成され、かつ筐体１に電気的に接続されたＦＧパターン７ａと、静電気放電用グランドパターン７とＦＧパターン７ａとの間に接続されたＲＣ成分８とから構成したもので、人体より筐体１に放電された静電気は、ＲＣ成分８により減衰して静電気放電用グランドパターン７へと放電され、回路基板２に実装された電子部品等に直接静電気が放電されることがないため、静電気により電子部品等が破壊されたり、回路が誤動作するのを未然に防止できるようになる。【選択図】  図２
2006012495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品等が実装された回路基板を収容した金属製の筐体を有する電子機器等の静電気放電構造であって、前記回路基板に形成された静電気放電用グランドパターンと、前記静電気放電用グランドパターンの一部に絶縁部を隔てて形成され、かつ前記筐体に電気的に接続されたＦＧパターンと、前記静電気放電用グランドパターンと前記ＦＧパターンとの間に接続されたＲＣ成分とを具備したことを特徴とする電子機器等の静電気放電構造。
【請求項２】
前記ＦＧパターンを、前記回路基板を前記筐体に固定する固着具を介して前記筐体に接続してなる請求項１に記載の電子機器等の静電気放電構造。
【請求項３】
前記静電気放電用グランドパターンを、前記電子機器等と外部機器を接続するケーブルを介して前記外部機器のグランドに接続してなる請求項１または２に記載の電子機器等の静電気放電構造。
【請求項４】
前記回路基板に形成された回路のグランドパターンと前記静電気放電用グランドパターンの間に、前記ＲＣ成分とは別のＲＣ成分を接続してなる請求項１または２に記載の電子機器等の静電気放電構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属筺体を使用した電気機器や電子機器（以下電子機器等という）の静電気放電構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器等の多くは、筺体内に電気部品や電子部品（以下電子部品等という）が実装されたプリント基板等の回路基板が収容されている。
【０００３】
これら回路基板に実装された電子部品等は、静電気による放電現象により電気的破壊が発生したり、回路が誤動作する原因となることから、従来の電子機器等には、静電気による放電対策が構じられている。
【０００４】
静電気による電子部品等の電気的破壊や回路の誤動作の原因は、電子機器等の筺体が金属で形成されている場合、人体に帯電した静電気が金属筺体を介して回路基板や、回路基板に実装された電子部品等に放電されることにより発生することが多い。
【０００５】
このため従来では、特許文献１に記載されているように、筺体にアース線を接続して、このアース線により静電気をアースへ放電することにより、筺体内の電子部品等が静電気により破壊されたり、回路が誤動作するのを防止している。
【０００６】
また特許文献２では、筺体を外部からの静電気の影響を受けにくい樹脂により形成し、筺体の内面にカーボン粉を混入した比較的薄いカーボン樹脂板を設けることによりシールド効果が得られるようにした静電対策用制御ボックスの製造方法が提案されている。
【特許文献１】特開平６−３４２６１２号公報
【特許文献２】特開平６−１０４０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし前記特許文献１に記載された筺体をアース線で接地するようにしたものでは、アース線の接地工事を必要とするため設置時のコストが嵩む問題がある。
【０００８】
特に近年製造されている情報通信機器のような電子機器の場合、機器同士をＬＡＮケーブルやＵＳＢケーブル等により接続してシステムを構築しており、機器同士を接続するケーブルは通信線と給電線を兼ねていることから、配線工事が簡便化されて短期間でシステムの構築が可能になっており、このため電子機器等の筺体を前記特許文献１に記載されているようにアース線で接地するように要求することは、ユーザに対する機器使用の簡便さを損なうことになり、商品価値を低下させるばかりか、ユーザがアース線による筺体の接地を怠った場合、静電気による電子部品等の破壊や回路の誤動作を防止できなくなる問題がある。
【０００９】
一方前記特許文献２のように筺体を樹脂により形成したものでは、筺体を形成するのに高価な金型を必要とするため、金属板を板金加工して製作した筺体に比べて部品コストが上がる問題がある。
【００１０】
特に近年の情報通信分野で使用されている電子機器等は、ライフサイクルが短い上、多品種少量生産が主流になっていることから、新製品を企画する毎に金型を起こして筺体を新たに製作した場合、電子機器等の価格が高くなって製品の競争力が低下する問題もある。
【００１１】
本発明はかかる従来の問題を改善するためになされたもので、安価な金属筺体を使用し、かつアース線を必要とせずに静電気の放電を可能にした電子機器等の静電気放電構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の電子機器等の静電気放電構造は、電子部品等が実装された回路基板を収容した金属製の筐体を有する電子機器等の静電気放電構造であって、回路基板に形成された静電気放電用グランドパターンと、静電気放電用グランドパターンの一部に絶縁部を隔てて形成され、かつ筐体に電気的に接続されたＦＧパターンと、静電気放電用グランドパターンとＦＧパターンとの間に接続されたＲＣ成分とから構成したものである。
【００１３】
前記構成により、人が電子機器等の筐体に触れた際に、人体より筐体に放電された静電気は、ＦＧパターンと静電気放電用グランドパターンとの間に設けられたＲＣ成分により減衰されて静電気放電用グランドパターンへと放電されるため、回路基板に実装された電子部品等に直接静電気が放電されることがなく、これによって静電気により電子部品等が破壊されたり、回路が誤動作するのを未然に防止できるようになる。
【００１４】
また筺体をアース線で接地する接地工事が不要となることから、ユーザに対する機器使用の簡便さを損なうことがないため商品価値が向上する上、設置コストの削減が図れるため経済的であると共に、ユーザがアース線による筺体の接地を怠ったために、静電気による電子部品等の破壊や回路の誤動作を防止できなくなる等の問題も解消することができる。
【００１５】
さらに安価な金属製の筐体を使用することにより部品コストの削減が図れる上、ライフサイクルが短く、かつ多品種少量生産が主流になっている電子機器等であっても、新製品を企画する毎に金型を起こして筺体を新たに製作する必要がないため、電子機器等の価格を安くして製品の競争力を高めることもできる。
【００１６】
本発明の電子機器等の静電気放電構造は、ＦＧパターンを、回路基板を筐体に固定する固着具を介して筐体に接続したものである。
【００１７】
前記構成により、ＦＧパターンを筐体に電気的に接続する手段を別に設ける必要がないことから、組み立て工数や部品コストの削減が図れる。
【００１８】
本発明の電子機器等の静電気放電構造は、静電気放電用グランドパターンを、電子機器等と外部機器を接続するケーブルを介して外部機器のグランドに接続したものである。
【００１９】
前記構成により、静電気放電用グランドパターンに達した静電気を、ケーブルを介して外部機器のグランドに放電することができるため、静電気による電子部品等の破壊や回路の誤動作をさらに確実に防止できようになる。
【００２０】
本発明の電子機器等の静電気放電構造は、回路基板に形成された回路のグランドパターンと静電気放電用グランドパターンの間に、前記ＲＣ成分とは別のＲＣ成分を接続したものである。
【００２１】
前記構成により、静電気放電用グランドパターンに達した静電気を、さらに別のＲＣ成分で減衰して回路パターンのグランドパターンへ放電することができるため、静電気を外部機器に放電できない場合であっても、静電気による電子部品等の破壊や回路の誤動作を未然に防止できようになる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の電子機器等の静電気放電構造によれば、人体より筐体に放電された静電気を、ＦＧパターンと静電気放電用グランドパターンとの間に設けられたＲＣ成分により減衰して静電気放電用グランドパターンへと放電するようにしたことから、回路基板に実装された電子部品等に直接静電気が放電されることがなく、これによって静電気により電子部品等が破壊されたり、回路が誤動作するのを未然に防止できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施の形態を、図面を参照して詳述する。
【００２４】
図１は各種の通信網に接続して使用する電話機端末である例えばモデムのような電子機器等の斜視図、図２は筺体から回路基板を取り外した状態の分解斜視図、図３は回路基板の平面図、図４は図３のＡ円内の拡大図、図５は静電気放電構造の拡大図、図６は静電気放電構造の回路図、図７は同作用説明図である。
【００２５】
電話機端末であるモデムのような通信機器等の筺体１は、金属板を板金加工することにより、例えば前面が開口された角箱状となっており、前面開口部１ａには、図示しない前面パネルが着脱自在に取り付けられている。
【００２６】
筺体１の上面には、筺体１内に収容された回路基板２と、外部の電子機器（外部機器９）等を、通信網を介して接続するためのＬＡＮケーブル３ａやＵＳＢケーブル３ｂ等のケーブル３を引き出すためのケーブル引き出し口１ｂが開口されている。
【００２７】
筺体１内には、回路基板２を固定するための複数のブラケット４が回路基板２の対角位置に設置されており、回路基板２の一方の角部と、他方の角部近傍に穿設された取り付け孔２ａ，２ｂより挿入したビス等の固着具５をブラケット４に形成されたねじ孔４ａに螺挿することにより、筺体１内に回路基板２が取り付けられている。
【００２８】
回路基板２は、例えばプリント基板により形成されていて、この回路基板２に機能部品である複数の電子部品等（図示せず）が実装されており、回路基板２の上部には、筺体１のケーブル引き込み口１ｂより引き込まれたケーブル３を接続する複数のコネクタ６ａ，６ｂよりなるコネクタ６が設けられている。
【００２９】
また回路基板２の少なくとも一方の面には、図３に示すように各辺に沿って枠状に静電気放電用グランドパターン７が形成されている。
【００３０】
この静電気放電用グランドパターン７は、回路パターンを形成するグランドパターン（図示せず）と別個に形成されていて、両グランドパターン間は電気的に絶縁されている。
【００３１】
回路基板２の角部に穿設された取り付け孔２ａ部分の静電気放電用パターン７には、図４に示すように取り付け孔２ａの周囲を囲むように環状のＦＧパターン７ａが形成されていて、このＦＧパターン７ａと静電気放電用グランドパターン７の間は、環状の絶縁部７ｂにより電気的に絶縁されている。
【００３２】
ＦＧパターン７ａは、取り付け孔２ａに挿入した固着具５を筺体１内にブラケット４に螺挿して、筺体１内に回路基板２を図１に示すように取り付けた際、図５に示すように固着具５を介して筺体１側へ接地されるようになっており、このＦＧパターン７ａと静電気放電用グランドパターン７の間には、抵抗ＲとコンデンサＣを並列接続することにより形成されたＲＣ成分８が半田付けされている。
【００３３】
静電気放電用のＲＣ成分８は、回路基板２を筺体１に固定する固定個所が複数（実施の形態では２個所）あっても最低１個所あれば放電対策としては十分なので、回路基板２の角部近傍に設けられた取り付け孔２ｂには、図３に示すように静電気放電用ブランドパターン７の一部を取り付け孔２ｂまで舌片状に延出させ、この舌片状部７ｃを取り付け孔２ｂに挿入した固着具５を介して筺体１に固定するようになっている。
【００３４】
なおこの取り付け孔２ｂ側にも、ＧＦパターン７ａを形成して、ＧＦパターン７ａと静電気放電用グランドパターン７の間にＲＣ成分８を設けるようにしても勿論よい。
【００３５】
次に前記構成された電子機器等の静電気放電構造の作用を説明する。
【００３６】
電子機器等を所定の場所へ設置して、筺体１内の回路基板２に設けられた一方のコネクタ６ａに、ケーブル引き込み口１ｂより引き込んだＬＡＮケーブル３ａを接続し、このケーブル３により電子機器等を通信網を介して例えば構内交換機（ＰＢＸ）のような外部機器９に接続する。
【００３７】
また回路基板２の他方のコネクタ６ｂには、ＵＳＢケーブル３ｂにより図示しないパーソナルコンピュータを接続する。
【００３８】
以上のようにして外部機器と接続した回路基板２の回路構成は概略図６に示すようになる。
【００３９】
電子機器等を設置し、また配線作業を行う作業者や、電子機器等を使用するユーザは、通常人体に静電気が帯電された状態にあり、このような人の体が電子機器等の筺体１に触れると、人体と筺体１の間の電位差により、図７に示すフローチャートのステップＳ１で人体に帯電された静電気が筺体１側へ放電される。
【００４０】
筺体１へ放電された静電気は、回路基板２を筺体１内に固定しているブラケット４から固着具５を介して回路基板２の取り付け孔２ａの周囲に設けられたＦＧパターン７ａに達し、筺体１とＦＧパターン７ａは同電位となる。
【００４１】
ＦＧパターン７ａに達した静電気は、ステップＳ２でＦＧパターン７ａと静電気放電用グランドパターン７の間に設けられたＲＣ成分８を介して静電気放電用パターン７に放電される。
【００４２】
ＲＣ成分８のインピーダンスは、ＧＦパターン７ａと静電気放電用グランドパターン７の間に形成された絶縁部７ｂの抵抗値より大きくならないようにするため、例えば１ＭΩ程度の抵抗Ｒと、例えば０．１μＦ程度のコンデンサＣを並列接続することにより形成されていて、ＦＧパターン７ａから静電気放電用グランドパターン７への放電は、ＲＣ成分８を通る際に、抵抗Ｒよりインピーダンスが低いコンデンサＣ側を通ることにより、まずコンデンサＣに電荷が充電される。
【００４３】
そしてコンデンサＣが飽和状態に近づくと、ある時点でコンデンサＣのインピーダンスが抵抗Ｒのインピーダンスを越えるため、電荷は抵抗Ｒを通って静電気放電用グランドパターン７へ放電されるようになり、このとき抵抗Ｒの抵抗値により時間単位に移動する電荷、すなわち電流が制限（減衰）されながら、ＦＧパターン７ａと静電気放電用グランドパターン７が同電位になるまでステップ３で放電が続けられる。
【００４４】
静電気放電用グランドパターン７に到達した静電気は、ステップＳ４でコネクタ６ａが接続された外部インターフェース（図示せず）のグランドよりＬＡＮケーブル３ａを介して外部機器９のグランド側へと放電されるため、回路基板２に実装された電子部品等に静電気が直接放電されることがなく、これによって静電気により電子部品等が破壊されたり、回路が誤動作するのを未然に防止できるようになる。
【００４５】
以上は人体より筺体１へ放電された静電気を、静電気放電用グランドパターン７より電子機器等と外部機器９を接続するケーブル３を介して外部機器９へ放電する場合であるが、図８に示す変形例のように、筺体１内に設けられた回路基板２の回路のグランドパターン１０を経て外部機器へ放電するようにしてもよい。
【００４６】
この場合、静電気放電用パターン７と回路のグランドパターン１０の間に前記ＲＣ成分８と同様な別のＲＣ成分８ａを接続しておくもので、このときの回路構成は概略図８に示すようになる。
【００４７】
この変形例では、電子機器等の筺体１に人体が触れて人体に帯電された静電気が筺体１へ放電され、静電気がＦＧパターン７ａに到達するまでのフローは、図７に示すフローチャートのステップＳ３までと同様であるが、静電気放電用グランドパターン７に達した電荷は、図９に示すフローチャートのステップＳ４で別のＲＣ成分８ａを通過する際にさらに減衰されて回路のグランドパターン１０に到達する。
【００４８】
このとき静電気は、ＦＧパターン７ａ及び静電気放電用グランドパターン７の間に設けられたＲＣ成分８と、静電気放電用グランドパターン７及び回路パターンのグランドパターン９間に設けられたＲＣ成分８ａの２個所で減衰されているため、たとえ回路のグランドパターン１０に到達したとしても、電子部品等を破壊したり、回路を誤動作させるような電荷とはなっていないため、電子部品等の破壊や回路の誤動作を確実に防止することができる。
【００４９】
なお前記実施の形態では、電子機器等を、例えば電話機と情報通信網を接続するモデムとし、外部機器９を構内交換機とした場合について説明したが、静電気により破壊されたり、回路が誤動作する虞がある電気機器や通信機器のような電子機器全般に適用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の電子機器等の静電気放電構造は、人体より筐体に放電された静電気を、ＦＧパターンと静電気放電用グランドパターンとの間に設けられたＲＣ成分により減衰して静電気放電用グランドパターンへと放電するようにしたことから、静電気により電子部品等が破壊されたり、回路が誤動作することがないため、金属筺体を使用した電子機器等の静電気放電構造に最適である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態になる静電気放電構造を採用した電子機器等の斜視図。
【図２】本発明の実施の形態になる静電気放電構造を採用した電子機器等の回路基板を外した状態の分解斜視図。
【図３】本発明の実施の形態になる電子機器等の静電気放電構造に使用した回路基板の平面図。
【図４】図３のＡ円内の拡大図。
【図５】本発明の実施の形態になる電子機器等の静電気放電構造の斜視図。
【図６】本発明の実施の形態になる電子機器等の静電気放電構造の回路図。
【図７】本発明の実施の形態になる電子機器等の静電気放電構造の作用を示すフローチャート。
【図８】本発明の実施の形態になる電子機器等の静電気放電構造の変形例を示す回路図。
【図９】本発明の実施の形態になる電子機器等の静電気放電構造の変形例の作用を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５２】
１      筐体
２      回路基板
３      ケーブル
５      固着具
７      静電気放電用グランドパターン
７ａ    ＦＧパターン
７ｂ    絶縁部
８      ＲＣ成分
８ａ    ＲＣ成分
９      外部機器
【図１】
2006012495.tif 000003
【図２】
2006012495.tif 000004
【図３】
2006012495.tif 000005
【図４】
2006012495.tif 000006
【図５】
2006012495.tif 000007
【図６】
2006012495.tif 000008
【図７】
2006012495.tif 000009
【図８】
2006012495.tif 000010
【図９】
2006012495.tif 000011